電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器及傳感器的探討 二十七

對(duì)于點(diǎn)電極的電磁流量計(jì)流量信號(hào)內(nèi)阻來說，圖4．2可見在絕緣襯里的傳感器測(cè)量管內(nèi)壁裝有一對(duì)接液電極。電極是圓柱狀，直徑為d，電極A和電極B的距離(測(cè)量管道直徑)為D(腳)。充滿導(dǎo)電液體的管道足夠長(zhǎng)，電極所處介質(zhì)的電導(dǎo)率S和介電常數(shù)e是均勻的，對(duì)介質(zhì)內(nèi)的電流場(chǎng)不會(huì)有所改變。在這些假定的條件下，電極實(shí)際上等于埋于各個(gè)方向具有無限深層的介質(zhì)內(nèi)。設(shè)兩電極間的電動(dòng)勢(shì)為e，A電極的電位為+比，B電極的電位為．e／2。從圖可知，電流由A電極向介質(zhì)發(fā)散后匯聚于B電極后流出。電流流動(dòng)時(shí)流過的截面積在兩電極附近最小，離電極越遠(yuǎn)越大，在中間的時(shí)候最大。也就是電流密度離電極越遠(yuǎn)而越小，因此電場(chǎng)強(qiáng)度也越小。這樣在計(jì)算傳感器信號(hào)內(nèi)阻的時(shí)候，可以把流體的體電阻視為零，僅計(jì)算兩電極與介質(zhì)相接觸的接觸電阻。為了計(jì)算方便，先把電極作為球體看待。

傳感器信號(hào)內(nèi)阻的大小與測(cè)量管直徑大小無關(guān)，與電導(dǎo)率和電極直徑成反比，電導(dǎo)率越小內(nèi)阻越大。又因?yàn)樵撔盘?hào)是電壓信號(hào)，它有兩種輸出形式，一種是一個(gè)信號(hào)輸出端子和一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)接地端子，稱為單端信號(hào)輸出；另一種是除了一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)接地端子外，還有兩個(gè)信號(hào)輸出端子，它們的幅度大小相等、方向相反，成為差動(dòng)形式輸出，稱為雙端信號(hào)輸出。

由于該電磁流量計(jì)輸出只有兩根線，加上屏蔽線就三根線。信號(hào)上沒有基準(zhǔn)點(diǎn)，如果以大地為基準(zhǔn)點(diǎn)(管道)，由于管道距離比較長(zhǎng)，容易受外界影響比較大。所以采取單端信號(hào)輸出。如果采用儀器放大器電路，由于信號(hào)可能有很大共模電壓，超過了儀器放大電路的工作范圍，導(dǎo)致儀器放大電路不能正常工作。通過實(shí)際電路查看，發(fā)現(xiàn)信號(hào)經(jīng)過儀器放大電路輸出后信號(hào)嚴(yán)重失真，經(jīng)過低通濾波后，信號(hào)還是畸變嚴(yán)重。因此不能采用儀器放大電路來實(shí)現(xiàn)電路要求。因此采用同相放大器電路來解決問題。由于一端接地，則把共模電壓拉到零電平，則可以消除共模電壓的影響。

電磁流量計(jì)